MNU-Bundeskongress 2011 in Mainz

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Vorträge - Informatik

Freitag, 8. April 2011

Computersimulation einer Erkrankung mit Hilfe einer Tabellenkalkulation

Referent: Prof. Dr. W. Schramm, Heilbronn
Datum: Freitag, 8.4.2011
Dauer
: 8.30 – 9.15
Ort:
Muschel N1

Mit Hilfe eines Tabellenkalkulationsprogramms wird die Computersimulation einer Erkrankung auf der Basis von Markovprozessen erarbeitet.

In einem Anwendungsbeispiel wird dargestellt, wie die gemeinsam erarbeitete Simulation zur Folgenabschätzung und Entscheidungsfindung in einer Kosten-Nutzenanalyse einsetzt werden kann.

Lernziele:

  • Einführung in Markovprozesse und gesundheitsökonomische Analysen
  • Strukturierung eines Analyseproblems (med. Erkrankung)
  • Modellbildung
  • Praktische Umsetzung mit einer Tabellenkalkulation
  • Anwendung eines Lösungsszenarios

Zielgruppe sind interessierte Schüler in der Oberstufe.

 

Rekursion - ein alternativer funktionaler Modellierungsansatz: Einführung, Softwarewerkzeuge, Praxis

Referent: Gernot Lorenz, Bendorf
Datum: Freitag, 8.4.2011
Dauer
: 9.45-10.30
Ort:
Muschel N1

Beim funktionalen Modellieren führt der rekursive Ansatz in der Schullandschaft nach wie vor ein Schattendasein, und das, obwohl er bei vielen Problemstellungen das näherliegende oder gar unumgängliche Modell ist. Dabei stellt die Rekursion über die Mathematik der Zahlen und Probleme der Berechenbarkeit hinaus ein elementares algorithmisches Paradigma für Modellierungs- und Lösungsstrategien dar.

Häufig werden „Rekursion ist schwierig” und „Rekursion ist rechenaufwändig” angeführt. Letzteres kann in Zeiten der elektronischen Berechnungspraxis, also durch Taschenrechner und Computer, nicht mehr gelten.

Die pauschale Aussage „Rekursion ist schwierig” vertauscht Ursache und Wirkung: Erfahrungen haben gezeigt, dass eine frühzeitige, systematische Einführung den Schülern eine gleichwertige Alternative zur expliziten Konstruktion einer Funktion zur Verfügung stellt.

Demzufolge sind folgende Schwerpunkte vorzustellen:

Einführung (in Kl. 8) der Rekursion mittels Tabellenkalkulation

Möglichkeiten und Grenzen funktionaler Softwarewerkzeuge beim Modellieren und Berechnen: Tabellenkalkulation und Programmierung

Praxis des Modellierens und effektiven Berechnens mit den o.g. Werkzeugen an Beispielen

 

Digitale Filter

Referent: Klaus J. Koch, Marburg
Datum: Freitag, 8.4.2011
Dauer
: 9.45-10.30
Ort: Muschel

Die Digitalisierung hat die Unterrichtsmedien aller Fächer erfasst, in den Naturwissenschaften werden darüber hinaus auch digitale Messgeräte eingesetzt, allein bei der Signalverarbeitung hat die Digitalisierung den (Physik-)Unterricht noch nicht erreicht.

Im Zusammenhang mit der Verarbeitung von Informationen spielen Filter eine wichtige Rolle. Das gilt insbesondere auch für elektrische Signale in der Nachrichtentechnik. Beispiele für solche Filter sind die Frequenzweichen in Lautsprecherboxen. Vor über 40 Jahren wurden Verfahren entwickelt, mit denen auf digitalem Wege Signale gefiltert werden können und die heute in allen Bereichen der Kommunikationstechnik Verwendung finden. Fast alle Konsumgüter, die unsere Schüler tagtäglich verwenden, machen von dieser Technologie Gebrauch. Üblicherweise werden hierfür spezielle Digitalsignalprozessoren (DSPs) eingesetzt.
Im Vortrag werden digitale Filter für den Audio-Bereich vorgestellt. Meist werden solche Filter mit speziellen Werkzeugen wie LabView® (© National Instruments) oder MatLab® (© MathWorks) realisiert. Hier wurden die entsprechenden Algorithmen jedoch in einer schulüblichen Softwaretechnik implementiert und laufen auf einem Standard-PC in Echtzeit ab. Auf diese Weise können Schüler leicht einen Einblick in die Leistungsfähigkeit, aber auch in die Komplexität dieser Verfahren erhalten.

 

Data Mining – Eine Unterrichtsreihe über Techniken, Chancen und Risiken

Referent: Dr. Peter Dauscher, Speyer
Datum: Freitag, 8.4.2011
Dauer
: 11.00-11.45
Ort:
Muschel N1

Die Thematik Datenbanken und Abfragesprachen ist mittlerweile Bestandteil des Informatik-Lehrplans geworden. Es gibt viele Möglichkeiten, von der technischen Problematik des Datenschutzes überzuleiten. Mit der hier vorgestellten Unterrichtsreihe soll eine solche Überleitung die vergleichsweise moderne Thematik „Data Mining“ ins Auge fassen, also die Problematik, aus gegebenen Datensätzen auf (statistische) Zusammenhänge zu schließen.

Anhand eines aus der Alltagserfahrung bekannten Beispiels eines Preisausschreibens mit Kundenbefragung werden zunächst einige zentrale Probleme verdeutlicht. Zum einen wird die generelle Problematik der Klassifikation von Datensätzen thematisiert. Außerdem wird gezeigt, wie eine einfache graphische Repräsentation einer Klassizierungsanweisung intuitiv auf die baumartige Struktur führt, einen so genannten Entscheidungsbaum. Die Unterrichtsreihe behandelt danach drei Aspekte (in verschiedenen Schülergruppen) genauer:
Zum einen wird die Umsetzung von Entscheidungsbäumen in SQL-Anweisungen betrachtet. Hier verbinden sich graphentheoretische Aspekte (Pfad von der Wurzel eines Baumes zu einem Blatt) mit Aspekten der Aussagenlogik (Umsetzung in Bedingungen in Disjunktiver Normalform).

In einer weiteren Gruppe werden Maße für die Güte einer Klassifikation konstruiert und in ihrer technischen und betriebswirtschaftlichen Bedeutung diskutiert. Die so konstruierten Maße können dabei mit Hilfe der höheren SQL-Funktionen wie COUNT oder AVG realisiert und an einem überschaubaren Datenbestand getestet werden.

Schließlich wird in einer dritten Gruppe ein Standard-Algorithmus zum Entscheidungsbaumlernen anhand eines Datenbestands von Karteikarten manuell durchgespielt, was aufzeigt, wie alleine anhand von Beispieldaten in algorithmischer Art und Weise ein sinnvolles Klassifikationsschema erzeugt werden kann. Damit erlaubt die Unterrichtsreihe einen ersten Einblick in das Maschinelle Lernen bzw. die Thematik der so genannten „Künstlichen Intelligenz“.

Die Unterrichtsreihe kann technisch auf die Programmierung von Klassifizierungsalgorithmen führen (möglicherweise auch als Facharbeit oder Besondere Lernleistung). Für die Unterrichtsreihe selbst sind neben SQL-Kenntnissen keine weiteren Programmierkenntnisse vonnöten.  Auch kann man im Anschluss sehr gut die Chancen, aber auch die Gefahren von Data Mining im Hinblick auf die informationelle Selbstbestimmung diskutiert werden.

 

Entwicklung von Informatikkompetenz durch Multitouchtechnologie bei 10 jährigen Kindern

Referenten: Philipp Brauner, Thiemo Leonhardt, Negah Nabbi , Prof. Dr. U. Schroeder; Aachen
Datum: Freitag, 8.4.2011
Dauer
: 11.00-11.45
Ort: Muschel N3

Touch-Boards erleben zurzeit einen regelrechten Boom in den Klassenzimmern, ohne dass der Mehrwert oder Einsatzszenarien im Schulunterricht oft deutlich werden. Dies liegt zum großen Teil auch an der fehlenden Beforschung. Multitouch-Tische  sind die aktuelle Neuheit und versprechen höhere Motivation und kollaborative Lernphasen im Unterricht.

Aus diesem Grund wollen wir in unserem Beitrag mögliche Anwendungen im Informatikunterricht diskutieren und eine erste fachspezifische Lernanwendung präsentieren.  In unserem Projekt haben wir eine kollaborative Anwendung zur Vermittlung der strukturierten Zerlegung als fundamentale Idee der Informatik entwickelt. Zielgruppe sind Kinder im Alter von sieben bis elf Jahren. Die technische Umsetzung und Erprobung erfolgte auf einem Multitouch-Tisch, um eine intuitive Bedienung und Kollaboration bei den Schülerinnen und Schülern zu fördern.

In der hier vorgestellten Anwendung führen bis zu vier Kinder gemeinsam eine strukturierte Zerlegung am Beispiel eines Körpermodells durch. Dieses Körpermodell ist ein geeignetes Hilfsmittel, da die Kinder im Alltag damit konfrontiert sind. In der ersten Stufe der Zerlegung wird ein Körpermodell als Ganzes präsentiert und kann durch die Kinder gedreht und verschoben werden. Parallel zur Zerlegung wird den Kindern die damit verbundene Hierarchisierung vermittelt. Dabei wechselt das Programm jeweils in eine zwischen zwei Ansichten (Körpermodel, Hierarchiebaum). Beim Hierarchiebaum müssen die Schülerinnen und Schüler den Körper bzw. einzelne Körperteile den richtigen Hierarchieebenen zuordnen.  Nur durch Kollaboration von mindestens zwei Kindern kann der Hierarchiebaum vollständig und richtig erstellt werden.

Das beschriebene Szenario fördert die Kollaboration, indem die Kinder gemeinsam versuchen, das dargestellte Objekt zu zerlegen und den Hierarchiebaum gemeinsam richtig zu konstruieren. Die Kinder bekommen kontinuierlich Feedback von System, was die Interaktion mit dem System attraktiver macht. Neben den Ergebnissen der Lernanwendung  werden wir auch die Fragestellungen nach der Integration in den Unterricht sowie die Lehrerrolle während einer Durchführung diskutieren

 

Naturwissenschaften als Fundament für Duale Ausbildungs- und Studiengänge im IT-Umfeld

Referent: Michael Lang, Walldorf
Datum: Freitag, 8.4.2011
Dauer:
14.00-14.45
Ort:
Muschel N1

 

Defizite von Schulabgängern bei mathematischen Grundlagen

  • Fehlende Fähigkeiten zum analytisch logischen Denken
  • Algorithmisches Denken
  • Informatik ist mehr als Programmieren – viel wichtiger ist die Konzeption und Entwicklung von Lösungsansätzen und Lösungswegen

Abgleich: Lehrpläne vs. Ausbildungs- und Studieninhalte in IT-Berufen

 

Anforderungen aus dem Blickwinkel der Informatikausbildung an Hochschulen und Informatikforschung

Referent: Prof. Dr. D. Rombach, Kaiserslautern
Datum: Freitag, 8.4.2011
Dauer:
15.00-15.45
Ort:
Muschel N1

  • Informatik-Anforderungen
    • TU Kaiserslautern
    • Fraunhofer-Gesellschaft
    • IT-Berufe
  • Erlebter Ist-Stand bei Studienanfängern
  • Gemeinsame Verbesserungsziele
  • Zusammenfassung

 

Samstag, 9. April 2011

Die Welt aus der Sicht von Google – Schüleraktive Entwicklung einer HTML-Suchmaschine im Informatikunterricht der S II

Referent: Dr. Hanno Schauer, Sessenhausen
Datum: Samstag, 9.4.2011
Dauer
: 8.30 – 9.15
Ort:
Alte Mensa, Aula

Moderne Informationstechnologien (IT) durchdringen nahezu alle menschlichen Lebensbereiche. Die genutzten Systeme sind hierbei vielfach durch ein so hohes Maß an Komplexität gekennzeichnet, dass selbst Fachleute nur Teile davon durchdringen können. Auch Schüler erleben IT-Systeme (z. B. im Internet) als technisch vernetzt und in ihren (Aus-) Wirkungen komplex. Die klar fokussierten Programme, die im Rahmen schulischen Informatikunterrichts geschrieben werden, entsprechen i. d. R. (und aus guten Gründen) dieser Alltagserfahrung nicht. Umgekehrt aber ist im Unterricht entwickelte Software nur in Ausnahmefällen dazu geeignet, die komplexen Implikationen und vielschichtigen Effekte moderner IT-Welten im Unterricht nachzustellen bzw. exemplarisch nachzuvollziehen. 
Gegenstand des hier beworbenen Vortrags ist eine Unterrichtsreihe, welche den Schülern anhand einer alltagsnahen Beispielanwendung, nämlich der Entwicklung und gezielten Anwendung einer HTML-Suchmaschine, verschiedene Perspektiven auf IT in Form direkter Erfahrungen nahe bringt. Die Reihe behandelt diesbezüglich technologische, anwendungsorientierte wie auch (gesamt-) gesellschaftliche Aspekte von Suchtechnologien.
Die Reihe (ebenso wie der Vortrag) gliedert sich in drei aufeinander aufbauende Kapitel:

Basistechnologien: Zu Beginn der Reihe setzen sich die Schüler mit der Suche in Texten und Dokumenten auseinander. Hierbei entwickeln die Schüler eine Bibliothek spezialisierter Funktionen zur Suche in Texten und zur Analyse (i. W. zum Parsen) strukturierter Dokumente.

Technologieanwendung: Unter Nutzung der Bibliothek implementieren die Schüler „HTML-Suchmaschinen“ (i. W. spezialisierte HTML-Parser), welche Dokumente innerhalb eines Verzeichnisses durchsuchen und das Ergebnis – ähnlich wie bei Internet-Suchanbietern – am Bildschirm ausgeben. Im Rahmen des Kapitels werden u. a. auch kontextspezifische Heuristiken und Strategien der Suche besprochen und in geringem Umfang implementiert.

Technologiefolgen: Mithilfe der Suchmaschinen werden in einem dritten Kapitel Personenbeschreibungen der Schüler mit dem Ziel durchsucht, Beziehungsgeflechte und Muster abzuleiten – hierbei ist u. a. an Freundesnetzwerke oder Muster identischer Hobbies zu denken. Die hierbei erzielten Ergebnisse dienen als Aufhänger zur kritischen Reflexion über Aspekte des Datenschutzes und (vordergründig kostenlose) Geschäftsmodelle im Internet.

 

Algorithmen und Objekte Informatikunterricht mit BlueJ

Referent: Theo Heußer, Hemsbach
Datum: Samstag, 9.4.2011
Dauer
: 9.45-10.30
Ort:
Alte Mensa, Aula

Der Beitrag stellt einen aufgabenbasierten Einstieg in die Modellierung und Programmierung im Informatikunterricht der Kursstufe vor - mit Ausblick auf den weiteren Unterrichtsgang.

Dazu wird das Werkzeug BlueJ genutzt, um sowohl grundlegende Algorithmik als auch direktes Arbeiten mit Objekten zu ermöglichen. Vorerfahrungen im algorithmischen Bereich mit Greenfoot werden aufgenommen und auf allgemeine Problemlösungen (Softwareentwicklung) ausgedehnt.

Durch den Ansatz können die Lernenden schnell ein erstes, eigenes Spiel gegeneinander spielen. Dabei bilden Entwurf und Erstellung der Fachklassen das Zentrum der Arbeit und nicht ein Zusammenklicken von Oberflächenelementen.
Alternative Zugänge werden verglichen. Dank BlueJ erweisen sich die Befreiung von allen Rahmenprogrammen, die Tatsache, dass keine Eingabe- sowie Ausgaberoutinen erstellt werden müssen, die direkte Greifbarkeit jedes Objektes sowie die Einsicht in den aktuellen Zustand eines Objektes als wesentliche Lernhilfen.

BlueJ wird den Schülern u.a. mit einfachen Erweiterungen für grafische Oberflächen zur Verfügung gestellt. So werden auch lauffähige, vertraute Oberflächen ermöglicht - bei Einhaltung von Schnittstellen.

 

OO-Modellierung in Delphi, JAVA, Python. Eine Synopse

Referent: Michael Dörr, Mainz
Datum: Samstag, 9.4.2011
Dauer
: 11.00-11.45
Ort:
Alte Mensa, Aula

Der Lehrplan in Rheinland-Pfalz sieht als verpflichtenden Inhalt die „Informatische Modellierung“ vor. Hierzu vernetzend zu sehen ist die Kompetenz „Algorithmische Grundstrukturen beherrschen“  des  „Algorithmischen Problemlösens“. Die Reihenfolge dieser Punkte ist freigestellt.
Die Fachdidaktik rückt die Modellierung per se in den Vordergrund. [1]
Die Trennung von OOM und OOP sollte jedoch nicht erfolgen. [2] 
Das Erlernen einer Programmiersprache als Lernziel scheint aus unterrichtspraktischer Sicht Vorzüge zu bieten [3], wobei der Informatikunterricht nicht als Programmierkurs zu sehen ist:  die Programmiersprache soll der Umsetzung und Verifikation der erarbeiteten Modelle dienen.
Die Methodik der OOM hängt von folgenden Faktoren ab:

  • Wahl der Lehr- und Lernumgebung(en) im Informatikunterricht
  • Wahl der Reihenfolge OOM – Algorithmische Grundstrukturen
  • Wahl der Programmiersprache

Ausgehend von diesen beiden o. g. verschiedenen Ansätzen entwickelt sich ein

unterschiedlicher Gang des Anfängerunterrichts im Fach Informatik.

Im Vortrag soll gezeigt werden, welche Konsequenzen die oben aufgezählte Auswahl auf Didaktik und Methodik des Informatikunterrichts nach sich zieht.
Gebräuchliche Programmiersprachen, die im Informatikunterricht eingesetzt werden, sind die Sprachen Delphi, JAVA und Python. In allen Programmiersprachen wird das Paradigma der Objektorientierung ermöglicht. Hubwieser [4] fordert als eine der Bedingungen an eine Sprache, dass hier „keinesfalls durch die Eigenheiten der jeweiligen Sprache von der Problematik der Modellierung abgelenkt [wird]“. Es soll gezeigt werden, wie gut sich im unterrichtlichen Einsatz die jeweilige Sprache eignet. Die Wahl der Lernumgebung bedingt auch die Reihenfolge der Punkte „Algorithmische Grundstrukturen“ und „Informatisches Modellieren“. Lernumgebungen in Form von Robotern und ähnlichem (Karol, Hamster, Kara) ermöglichen das Vermitteln der Grundstrukturen sowie die propädeutische Behandlung der OOM. Umgekehrt ist eine Behandlung der Basiskonzepte der OO  vor den

Kontrollstrukturen möglich, wenn andere Lernumgebungen (Eclipse, Javaeditor, Delphi-IDE, IDLE für Python) zum Einsatz kommen.

[1] z.B. Hubwieser, „Didaktik der Informatik“, Schubert/Schwill „Didaktik der Informatik“
[2] Kortenkamp, Modrow et al., LOG IN 160/161 (2009)
[3] Baumann, LOG IN 15 (1995)
[4] Hubwieser, „Didaktik der Informatik“, 2004, S.88

 

Kommunikation in Rechnernetzen

Referenten: Daniel Jonietz, Klaus Merkert, Kaiserslautern
Datum: Samstag, 9.4.2011
Dauer
: 12.15-13.00
Ort:
Alte Mensa, Aula

Wie kann möglichst realitätsnah und doch einfach genug das Phänomen Internet verstanden werden?
Ausgehend von Überlegungen und Experimenten zur Datenübertragung  werden schulgerecht ausgewählte Protokolle vorgestellt, die eine didaktisch reduzierte Gesamtansicht der weltweiten Vernetzung ergeben. Mit diesem Konzept liegen inzwischen viele unterrichtliche Erfahrungen vor, die ebenfalls vorgestellt werden sollen.

 

Das Schülerlabor Informatik - Konzeption eines außerschulischen Lernortes

Referenten: Thiemo Leonhardt, Nadine Bergner, Nils van den Boom, Prof. Dr. U. Schroeder, Aachen
Datum: Samstag, 9.4.2011
Dauer
: 14.00-14.45
Ort:
ReWi RW2

Das Ziel des Schülerlabors Informatik ist es, Kindern und Jugendlichen „Lust auf Informatik“ zu machen und Anknüpfungspunkte für Informatik- und fächerübergreifenden Unterricht an Schulen zu bieten. Damit Mädchen und Jungen verschiedener Altersstufen mit Spaß und in einer angenehmen Atmosphäre lernen, erarbeiten in den neu entwickelten Ein-Tages-Angeboten Schülerinnen und Schülern im Alltag relevante, offene Problemstellungen weitgehend selbstgesteuert mit didaktisch geschulter, zurückhaltender Betreuung. Die Angebote werden so gestaltet, dass die Themen für die Jugendlichen verblüffend und interessant sind. Sie knüpfen an ihr direktes Lebensumfeld (z.B. Handy-Programmierung, GPS-Systeme, Soziale Netzwerke) an, erweitern das Blickfeld dann aber auch auf andere faszinierende Inhalte (z.B. visuelle Verschlüsselung, Berechnungsgrenzen der heutigen Computer). Gerade in der Informatik ist es inhärente Methodik, Probleme in Teams mit unterschiedlichen Kompetenzen zu bearbeiten.

Die Integration der außerschulischen Lernmodule in den Unterricht ist ein wichtiges Anliegen. Zwar können die meisten Module auch unabhängig vom Informatikunterricht absolviert werden, eine größere Nachhaltigkeit erreichen wir aber durch eine enge Verknüpfung mit dem Schulunterricht. Das Schülerlabor-Konzept sieht vor, Klassen mit Ihren Lehrern aktive Unterrichtseinheiten betreut im Schülerlabor durchführen zu lassen. Die Themen sind so gewählt, dass sie zu den Lehrplänen und Bildungsstandards kompatibel sind und Materialien zur Verfügung stehen, die Lehrkräfte zur Vor- und Nachbereitung des Schülerlaborbesuchs im Unterricht verwenden können.

In unserem Beitrag wollen wir die Konzeption und Umsetzung des Schülerlabors diskutieren. Schwerpunkte bilden hier vor allem die Auswahl der Inhalte im Verhältnis zum Schulunterricht in der Informatik, die curriculare  Zusammenarbeit mit Lehrkräften und die Integration in die Ausbildung angehender Lehrkräfte. Des Weiteren sollen die zu untersuchenden Forschungsfragen und Herausforderungen vorgestellt und diskutiert werden.

[1] www.schuelerlabor-informatik.de

 

Sonntag, 10. April 2011

Informatik im Kontext Unterrichten: Echtzeitsysteme im Informatikunterricht

Referent: Alexander Hug, Koblenz
Datum: Sonntag, 10.4.2011
Dauer
: 9.00-9.45
Ort: Muschel N1

Bei einem Echtzeitsystem geht es um den „Betrieb eines Rechensystems, bei dem Programme zur Verarbeitung anfallender Daten ständig betriebsbereit sind, derart, dass die Verarbeitungsergebnisse innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne verfügbar sind. Die Daten können je nach Anwendungsfall nach einer zeitlich zufälligen Verteilung oder zu vorherbestimmten Zeitpunkten anfallen.“ [Deutsches Institut für Normung. Informationsverarbeitung – Begriffe. DIN 43000. Beuth-Verlag, Berlin, Köln, 1985] Echtzeitsysteme kommen im Alltag in verschiedenen Situationen vor und entstammen damit der Erfahrungswelt der Schüler, sodass sich das Thema für den Informatikunterricht anbietet. Die ersten Systeme solcher Art sind in der Automobilindustrie das ABS, das ESP und der Airbag. Hier geht es z. B. darum, dass der Airbag rechtzeitig gezündet wird, um die Folgen eines Unfalls zu mildern; jedoch muss eine versehentliche Auslösung, nur weil der Fahrer einmal stark bremst, ausgeschlossen werden. Weitere Beispiele für Echtzeitsysteme sind: Videokonferenzen, Einparkhilfen, Rechner zur Steuerung technischer Einheiten, Anwendungen im Flugverkehr oder in der Medizin. Die gesamte Thematik kann als Baustein des Projekts Informatik im Kontext (informatik-im-kontext.de) gesehen werden.

Da jedoch eine solche Prozesssteuerung als Ganzes schwer zu analysieren und zu durchschauen ist, wurde in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. D. Zöbel an der Universität Koblenz-Landau, Campus Koblenz, ein Experiment entwickelt, welches mit dem Namen „Wippe“ belegt ist. Die Wippe oder andere, zum Teil einfachere Versuchsaufbauten (z.B. ball on a beam) werden dazu benutzt, die spezifischen Eigenschaften des Fachgebietes Echtzeitsystem sichtbar zu machen.

Bei der Wippe geht es darum, dass eine Kamera die Bewegung einer Kugel auf einer ebenen Fläche aufnehmen und vermessen kann. Durch die Bewegung der Fläche in zwei Achsen ist die Wippe prinzipiell in der Lage, die Kugel zu bewegen oder zum Halten bringen. Insbesondere soll verhindert werden, dass die Kugel von der Fläche fällt. Da bei diesem Versuchsaufbau neben einem automatischen auch ein manueller Betrieb gewählt werden kann, besteht für die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, von Hand die ebene Fläche zu steuern und den Ball zu balancieren. Dadurch erhalten sie selbst ein Gefühl für die Anforderungen und die Reaktionsfähigkeit solcher Systeme.

Die technische Umsetzung des Wippe-Experiments ist im Rahmen von Abschlussarbeiten Studierender geschehen. Bachelor-Arbeiten Studierender des Lehramts zeigen den Einsatz der Thematik im Informatikunterricht auf und bieten mögliche Unterrichtsgänge an.

 

3D - Wie man den Technik-Trend in den Unterricht bringen kann

Referent: Prof. Dr. R. Oldenburg, Frankfurt
Datum: Sonntag, 10.4.2011
Dauer
: 10.00-10.45
Ort: Muschel N1

Stereoskopische Darstellungen, sei es 3D-Kino, 3D-Fernsehen oder Spiele liegen voll im Trend. Im Vortrag wird ein Überblick über die verwendeten Techniken geben. Dabei liegt der Schwerpunkt auf Techniken, mit denen man auch selbst preiswert experimentieren kann. Es wird gezeigt, wie stereoskopische Darstellungen im Unterricht konkret erzeugt werden können, und welche Bildungsziele der Informatik damit erreicht werden können.